一株西瓜雌性突变株及西瓜雌性系的检测方法技术

本发明专利技术公开了一株西瓜雌性突变株及西瓜雌性系的检测方法。本发明专利技术通过比较全基因组重测序信息及对后代分离群体验证，发现ClWIP1基因中9个碱基的缺失突变导致了TGS409雌性株表型的出现，并基于获得的InDel差异位点设计了可以方便检测含有ClWIP1缺失突变位点的分子标记。通过实验证明：本发明专利技术的分子标记可迅速检测以TGS409为转育材料的西瓜雌性系表型，对西瓜雌性系TGS409中突变后的ClWIP1基因进行鉴定，可用于后代转育西瓜雌性株育种材料，大大降低了西瓜制种成本、提高了种子纯度。

【技术实现步骤摘要】
一株西瓜雌性突变株及西瓜雌性系的检测方法
本专利技术属于生物
，具体涉及一株西瓜雌性突变株及西瓜雌性系的检测方法。
技术介绍
西瓜(Citrulluslanatus)为葫芦科黄瓜属一年生蔓生草本植物，是一种国内外广泛栽培的重要经济作物。我国自汉代以来就有种植西瓜的历史，是世界上最早栽培西瓜的国家之一，也是目前世界上西瓜栽培面积最大、产量最高的国家。葫芦科作物具有被子植物中的全部性型，是植物性别分化机理研究的模式作物，其中黄瓜及甜瓜性别决定机理研究比较清楚，而在西瓜中的研究比较滞后。西瓜植株的性型有：雌雄异花同株、雄花完全花同株(雄完株系)、雌性系和完全花系。前人的研究表明黄瓜及甜瓜雌性系产生是由于一个C2H2类的转录因子ClWIP1的突变产生的。而西瓜雌性系是一种极为罕见的性型，目前仅有我国报道发现了西瓜雌性系自然突变体XHBFGM。它是雌雄异花同株性型材料XHBMB自然变异所得的。雌性系在育种中具有相当大的作用，它有利于降低育种人工成本、提高种子纯度，具有很高的经济价值。故开展西瓜雌性系控制基因研究具有相当大的理论和实践意义。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型的方法。本专利技术提供的鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型的方法是检测待测西瓜ClWIP1基因的第656-664位是否发生缺失，若待测西瓜ClWIP1基因的两条同源染色体的第656-664位均没有发生缺失或两条同源染色体中的一条同源染色体的第656-664位发生缺失，且另一条没有发生缺失，则待测西瓜为或候选为雌雄异花同株西瓜品种；若待测西瓜ClWIP1基因的两条同源染色体的第656-664位均发生缺失，则待测西瓜为或候选为雌性系西瓜品种。上述方法中，所述检测待测西瓜ClWIP1基因的第656-664位是否发生缺失的方法为(1)或(2)：(1)直接测序西瓜个体的基因组DNA；(2)测序含有ClWIP1基因的第656-664位的PCR扩增产物；根据PCR扩增产物鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型的方法：若PCR扩增产物含有DNA片段甲，则待测西瓜为或候选为雌雄异花同株西瓜品种；若PCR扩增产物仅含有DNA片段乙，则待测西瓜为或候选为雌雄异花同株西瓜品种；所述PCR扩增产物所用的引物为如下1)或2)：1)由序列表中序列3所示的单链DNA分子和序列表中序列4所示的单链DNA分子组成的引物对A；2)由序列A所示的单链DNA分子和序列B所示的单链DNA分子组成的引物对B；所述序列A为将序列3删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列3具有相同功能的核苷酸；所述序列B为将序列4删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列4具有相同功能的核苷酸；所述DNA片段甲的核苷酸序列为序列5；所述DNA片段乙的核苷酸序列为序列6。本专利技术的第二个目的是检测待测西瓜ClWIP1基因的第656-664位是否发生缺失的物质的新用途。本专利技术提供了检测待测西瓜ClWIP1基因的第656-664位是否发生缺失的物质在如下(a1)-(a6)中至少一种中的应用：(a1)鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型；(a2)制备鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型的产品；(a3)鉴定或辅助鉴定待测西瓜为雌雄异花同株西瓜品种还是雌性系西瓜品种；(a4)制备鉴定或辅助鉴定待测西瓜为雌雄异花同株西瓜品种还是雌性系西瓜品种的产品；(a5)选育雌性系西瓜品种；(a6)选育雌雄异花同株西瓜品种。本专利技术的第三个目的是提供一种鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型的产品。本专利技术提供的鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型的产品是检测待测西瓜ClWIP1基因的第656-664位是否发生缺失的物质。上述应用或上述产品中，所述检测待测西瓜ClWIP1基因的第656-664位是否发生缺失的物质为如下1)或2)：1)由序列表中序列3所示的单链DNA分子和序列表中序列4所示的单链DNA分子组成的引物对A；2)由序列A所示的单链DNA分子和序列B所示的单链DNA分子组成的引物对B；所述序列A为将序列3删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列3具有相同功能的核苷酸；所述序列B为将序列4删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列4具有相同功能的核苷酸。本专利技术的第四个目的是提供一种选育雌性系西瓜品种的方法。本专利技术提供的选育雌性系西瓜品种的方法是选育ClWIP1基因的两条同源染色体的第656-664位均发生缺失的西瓜。本专利技术的第五个目的是提供一种选育雌雄异花同株西瓜品种的方法。本专利技术提供的选育雌雄异花同株西瓜品种的方法是选育ClWIP1基因的两条同源染色体的第656-664位均没有发生缺失或两条同源染色体中的一条同源染色体的第656-664位发生缺失，且另一条没有发生缺失的西瓜。本专利技术的第六个目的是提供一种雌性系西瓜的培育方法。本专利技术提供的雌性系西瓜的培育方法为使西瓜ClWIP1基因的两条同源染色体的第656-664位均发生缺失，得到雌性系西瓜。本专利技术的最后一个目的是提供上述方法获得的雌性系西瓜的新用途。本专利技术提供了上述雌性系西瓜在如下(b1)-(b3)中任一种中的应用：(b1)西瓜育种；(b2)降低西瓜育种人工成本；(b3)提高西瓜种子纯度。上述方法或上述应用或上述产品中，所述雌雄异花同株西瓜为同一株上同时着生雌花及雄花的西瓜；所述雌性系西瓜为同一株上25节位以下全部着生雌花的西瓜。上述方法或上述应用或上述产品中，所述ClWIP1基因的第656-664位为自ClWIP1基因起始密码子起的第656-664位，也即为西瓜基因组2号染色体的第33348744-33348752位。本专利技术在长期的育种实践中发现了一株西瓜雌性系突变体TGS409，是来源于雌雄异花同株性型材料TS409的自然变异。通过比较全基因组重测序信息及对后代分离群体验证，发现ClWIP1基因中9个碱基的缺失突变导致了TGS409雌性株表型的出现，并基于获得的InDel差异位点设计了可以方便检测含有ClWIP1缺失突变位点的分子标记。通过实验证明：本专利技术的分子标记可迅速检测以TGS409为转育材料的西瓜雌性系表型，对西瓜雌性系TGS409中突变后的ClWIP1基因进行鉴定，可用于后代转育西瓜雌性株育种材料，大大降低了西瓜制种成本、提高了种子纯度。附图说明图1为西瓜雌性系基因ClWIP1的DNA全长在正常野生型的雌雄异花同株材料及TGS409雌性系突变体的序列差异比对图。图2为引物gy-IF和引物gy-IR对亲本及F2群体的PCR扩增图。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。实施例1、西瓜雌性系突变体TGS409及分子标记的获得一、西瓜雌性系突变体TGS409的发现与保藏本专利技术在长期的育种实践中发现了一株西瓜雌性系突变体TGS409，是来源于雌雄异花同株性型材料TS409的自然变异。通过比较全基因组重测序信息及对后代分离群体验证，发现ClWIP1基因第656-664位存在9个碱基的缺失突变导致了TGS409雌性株表型的出现。西瓜雌性系突变体TGS409于2016年09月01日保藏于北京农作物种质资源库(http://www.bvrc.com本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型的方法，是检测待测西瓜ClWIP1基因的第656‑664位是否发生缺失，若待测西瓜ClWIP1基因的两条同源染色体的第656‑664位均没有发生缺失或两条同源染色体中的一条同源染色体的第656‑664位发生缺失，且另一条没有发生缺失，则待测西瓜为或候选为雌雄异花同株西瓜品种；若待测西瓜ClWIP1基因的两条同源染色体的第656‑664位均发生缺失，则待测西瓜为或候选为雌性系西瓜品种。

【技术特征摘要】
1.一种鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型的方法，是检测待测西瓜ClWIP1基因的第656-664位是否发生缺失，若待测西瓜ClWIP1基因的两条同源染色体的第656-664位均没有发生缺失或两条同源染色体中的一条同源染色体的第656-664位发生缺失，且另一条没有发生缺失，则待测西瓜为或候选为雌雄异花同株西瓜品种；若待测西瓜ClWIP1基因的两条同源染色体的第656-664位均发生缺失，则待测西瓜为或候选为雌性系西瓜品种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述检测待测西瓜ClWIP1基因的第656-664位是否发生缺失的方法为(1)或(2)：(1)直接测序西瓜个体的基因组DNA；(2)测序含有ClWIP1基因的第656-664位的PCR扩增产物；根据PCR扩增产物鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型的方法：若PCR扩增产物含有DNA片段甲，则待测西瓜为或候选为雌雄异花同株西瓜品种；若PCR扩增产物仅含有DNA片段乙，则待测西瓜为或候选为雌雄异花同株西瓜品种；所述PCR扩增产物所用的引物为如下1)或2)：1)由序列表中序列3所示的单链DNA分子和序列表中序列4所示的单链DNA分子组成的引物对A；2)由序列A所示的单链DNA分子和序列B所示的单链DNA分子组成的引物对B；所述序列A为将序列3删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列3具有相同功能的核苷酸；所述序列B为将序列4删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列4具有相同功能的核苷酸；所述DNA片段甲的核苷酸序列为序列5；所述DNA片段乙的核苷酸序列为序列6。3.检测待测西瓜ClWIP1基因的第656-664位是否发生缺失的物质在如下(a1)-(a6)中至少一种中的应用：(a1)鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型；(a2)制备鉴定或辅助鉴定待测西瓜性型的产品；(a3)鉴定或辅助鉴定待测西瓜为雌雄异花同株西瓜品种还是雌性系西瓜品种；(a...

【专利技术属性】
技术研发人员：许勇，张洁，张海英，宫国义，郭绍贵，任毅，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，京研益农北京种业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11